模拟电路实验报告.docx
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模拟电路实验报告
本科实验报告
实验名称：
1BJT共发射极放大电路验证
1.原理图的编辑
2.分析设置
直流工作点分析（DCoperatingPoint）：
Simulate->analyses->DCoperatingPontAnalysis要求观察三极管各个管脚的电压和电流，（IE,IC,VE,VC,VB）并判断三极管的工作状态；
IC=3.28930mA,IE=-3.32066mA,IB=31.36094uA,VE=3.32066V,VB=3.98331V,VC=4.76355V,
可以判断出集电极电压>基极电压>发射极电压，三极管工作在集电极反偏，发射极正偏的放大区。
瞬态分析（TransientAnalysis）：
要求观察5个周期的节点Vi和Vout的瞬态响应曲线，并通过计算得到增益Av=vo/vi;
由IB=IC/ß得ß=IC/IB=3.28930mA/31.36094uA=105
rbe=rbb’+（1+ß）26/IE=1030Ώ
Av=vo/vi=-ß（Rc//RL）/[rbe+（1+ß）Re]=-1.08,
所以交流小信号源的电压增益为Av=-1.08
频率分析（ACAnalysis）：
要求观察1hz到100MegHz的节点Vout幅频响应曲线，Sweeptype为Decade，NumberofPointsperdecade为10，Veritalscale为Linear；分别保存幅度相位特性曲线，并求得上下限截止频率（3db频率截止点）。
测得上下限截止频率fL=1.3082kHZ,fH=816.7701kHZ
3.电阻测量
对电路原理图（图1）做适当的修改，添加AC电压表、AC电流表以及虚拟开关。
1、在Indicators库调用VOLTMETER（电压表）和AMMETER（电流表），选中所调用仪器，单击鼠标右键选择properties,在弹出对话框中的Mode中选择AC；
2、在Basic库中选择SWITCH中的DIPSW1，将其并入负载直路中，在运行期间通过控制键A，控制开关的断开和闭合分别测出UO1（电阻RL接入时的输出电压）和UO2（电阻RL开路时的输出电压）。
测得：
Ii=0.857uA,
Ui=0.707mV,
Uo1=0.062V,
Uo2=0.095V,
所以Rin=Ui/Ii-Ri=0.707mV/0.857uA-50=774.97Ώ
Ro=（uo2/uo1-1）*RL=（0.095/0.062-1）*2.2=1.17kΏ
2二阶巴特沃兹低通滤波器设计
1.原理图的编辑
2、参数设置：
分别双击电阻、电容器件设置参数如图1所示。
需要特别注意：
信号源V1需要设置AC电压
3、分析设置：
瞬态分析（TransientAnalysis）：
信号源V1的频率分别为1KHz、10KHz、20KHz、30KHz时，记录输出信号的峰峰值。
V1频率
1kHZ
10kHZ
20kHZ
30kHZ
40kHZ
峰峰值
1.9960V
1.9249V
1.3861V
783.3953mV
495.5113mV
幅频特性分析（ACAnalysis）：
横坐标起始频率设置为1Hz，截止频率设置为100Khz，扫描模式设置为10倍频程扫描，每十倍扫描点数为10，纵坐标模式选为线性，记录转折频谱点（3dB衰减横坐标值）
转折频谱点10.4490kHZ
思考题：
转折频率点设置为10KHz，该电路参数应该如何设置，并通过AC分析说明结果；
将R2改为107.35kΏ,其余元件保持不变，可将转折频谱点设置为10kHZ.
3共原极放大电路的研究
1、原理图的编辑：
在Sources库中的POWER_SOURCES中调用直流电压源Vdc（15V）、SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES中调用交流小信号源Vin（峰峰值1mv、1kHzVin1mVpk1kHz直流偏置为0、AC=1mV）和接地符；
在Basic库中的RESISTOR和CAPACITOR中分别调用电阻和电容；
在Transistor库的MOS_ENH_N中调用BS170；
将所调用的器件按照图1中的结构进行连线，并且设置相关值；
a）直流工作点分析（DCoperatingPoint）：
要求观察MOS管各个引脚的电压和电流，VG,VD,VS,ID并判断该电路工作于饱和区、还是非饱和区；
测得：
ID=925.33843uA,VD=9.44797V,VG=7.50000V,VS=5.55203V
因为VGS=1.94797V,VDS=3.89594V,
有VGS-VTN所以MOS管工作在饱和区。
b）瞬态分析（TransientAnalysis）：
要求观察5个周期的节点Vout的瞬态响应曲线，并记录波形数据（峰峰值）；
峰峰值：
43.3892mV
c）频率分析（ACAnalysis）：
要求观察1hz到100MegHz的节点Vout幅频响应曲线，Sweeptype为Decade，NumberofPointsperdecade为10，Veritalscale为Linear；分别保存幅度相位特性曲线，并求得上下限截止频率。
下限频率fL=34.1888HZ,上限频率fH=6.6549MHZ
4基于RC型正弦波信号发生器的设计
1.原理图的编辑：
在Sources族中的POWER_SOURCES库中调用接地符；
在Basic族中的RESISTOR库和CAPACITOR库中分别调用电阻和电容；
在Analog族中的ANALOG_VIRTUAL库中调用OPAMP_3T_VIRTUAL；
将所调用的器件按照图1中的结构进行连线；
瞬态分析（TransientAnalysis）：
要求观察0.01秒内的Vout节点的瞬态响应曲线,并记录波形数据（峰峰值）。
瞬态分析设置如图所示，需要将初始图4瞬态分析设置条件设置为用于自定义用于模拟电路的初始源。
峰峰值：
22.0549V,周期T=1.1020ms
思考题：
1.更改选频网络，用于产生2kHz的正弦波信号；
因为要使f=2kHZ,周期T=0.5ms
令C1=C2=0.8uF,R1,R2不变即可达到要求
2、更改放大电路中R4的值，观察输出信号的变化；
R4=100Ώ时，
R4=1KΏ时，
R4=10kΏ时，
R4=100kΏ时，
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